[发明专利]总线主控保留和仲裁电路及其使用方法

说明书

本发明涉及一种总线主控仲裁电路，特别涉及一种能够有效地保留和仲裁总线使用请求的总线主控保留和仲裁电路及其使用方法。

图1显示了一个常规的总线主控仲裁电路。如图所示，常规的总线主控仲裁电路带有一个循环电路10和一个总线选择逻辑11，循环电路10以定期间隔输出周期性的总线选择号BS0-BSn，总线选择逻辑11根据来自循环电路10的总线选择号BS0-BSn输出关于多个总线请求信号BR0-BRn的总线选择信号BA0-BAn。

在这种总线主控仲裁电路中，循环电路10以定期间隔向总线选择逻辑11提供周期性的总线选择号BS0-BSn。从请求使用总线的外部芯片接收总线请求信号BR0-BRn的总线选择逻辑11将芯片编号与循环电路10提供的总线选择号BS0-BSn进行比较。当比较的信号相同时，总线选择逻辑11输出总线选择信号BA0-BAn，将总线主控权给予相应的芯片、一第一芯片，并输出一个停止信号来中止循环电路10的驱动。因此，被授权主控总线的芯片根据总线选择信号BA0-BAn发送和接收数据，并且循环电路10的驱动由停止信号中止，直到该芯片完成对总线的使用。进一步地，当第一芯片完成对总线的使用时，总线选择逻辑11禁止停止信号，以便恢复循环电路10的操作。

接着，常规的总线主控仲裁电路通过重复地执行上述过程在已经发出总线使用请求的芯片之间进行仲裁。

为了更详细地说明常规的总线主控仲裁电路的操作，如图2所示，循环电路10判定是否接收到来自总线选择逻辑11的停止信号(S10)。如果接收到，循环电路10的操作被中止(S11)，而如果未提供停止信号，则循环电路10以定期间隔向总线选择逻辑11输出周期性的总线选择号BS0-BSn。

如图3所示，总线选择逻辑11检查是否有芯片作出了总线使用请求(S20)。当来自第一外部芯片的总线请求信号BR0在时间t1被允许时，如图4A所示，逻辑11将第一芯片的芯片编号与来自循环电路10的总线选择号进行比较(S21)。在第一芯片编号与总线选择号BS0相同的时候，即总线选择号BS0从循环电路10提供出的时候，总线选择逻辑11输出总线选择信号BA0，用以允许第一芯片主控总线，并且向循环电路10输出停止信号。因此，第一芯片使用总线发送/接收数据，循环电路10的驱动根据停止信号被中止，直到第一芯片结束使用总线。

然而，如果第一芯片的芯片编号与总线选择信号BS0不同，则总线选择逻辑11重复执行上述步骤(S20，S21)。

接着，当第一芯片在时间t2完成其对总线的使用时，总线选择逻辑11禁止停止信号，从而再次驱动循环电路10(S25)，然后检查是否有另外的芯片作出了芯片使用请求(S20)。作为检查结果，因为来自一个请求使用总线的外部第三芯片的总线请求信号BR2在时间t3被允许，如图4C所示，所以总线选择逻辑11如上所述在第三芯片的芯片编号与来自循环电路10的总线选择号BS2相同的时候向第三芯片输出一个总线选择信号BA2，并向循环电路10输出停止信号。因此，第三芯片使用总线，从而发送/接收数据，并且循环电路10的操作根据停止信号被中止，直到第三芯片结束使用总线。然后，当停止信号被禁止时，循环信号10被再次驱动。

接着，常规的总线主控仲裁电路通过重复地执行上述过程在发出总线使用请求的芯片之间进行仲裁。

然而，在这种操作中，多个外部芯片不定期地输出总线请求信号BR0-BRn，总线选择逻辑11将主控总线权给予首先请求使用总线的芯片，然后在第一请求芯片结束使用总线时接收从另一个芯片输入的总线使用请求，并将总线主控权给予该另一个芯片。

当接收到多个总线请求信号时，出现了一个问题，即常规的总线主控仲裁电路不能将总线主控权给予一特定芯片。例如，总线选择逻辑11将主控总线权给予首先请求使用总线的芯片，并在第一请求芯片结束使用总线时将总线主控权给予另一个芯片。然而，如图4A至4C所示，当第一请求芯片在时间t2结束使用总线时，循环电路10被再次驱动，并且在将“1”加到前一个总线选择号BS0之后，循环电路10顺序地输出从BS1开始的总线选择号BS1，BS2，...，BSn。进一步地，如果在时间t3从第三芯片输入总线选择请求信号BR2，当循环电路10向总线选择逻辑11提供相应于总线选择请求信号BR2的总线选择号BS2时，总线选择逻辑11输出将总线主控权给予第三芯片的总线选择信号BA2。

这是因为在一特定芯片结束使用总线时总线选择逻辑11将总线主控权给予另一个芯片。